[發明專利]一種基于脫氧核酶的DNA納米步行機器的可控構建及其應用

在審

• 申請號: 202111502645.1
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114525323A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 孟紅敏;王星;姜克梅;趙迪
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C12Q1/6816
• 分類號: C12Q1/6816
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于脫氧核酶的DNA納米步行機器的可控構建及其應用，其特征在于：所述DNA納米步行機器由Y型DNA、封閉的脫氧核酶和酶切底物分步組裝所得；粒徑約為45nm。Y型分支DNA納米步行機器對miRNA-21的檢測限為23pM。

2.根據權利要求1所述的Y型分支DNA納米步行機器的制備方法，其特征在于步驟如下：

(1)將等摩爾的Y0a、Y0b、Y0c加到Tris-HCl緩沖液中混勻后在95℃水浴中加熱5min后緩慢冷卻至室溫得到Y0，然后使用相同方法進行Y1(Y1a、Y1b、Y1c)和Y2(Y2a、Y2b、Y2c)的制備；將一條Dz-7脫氧核酶和一條封閉住其一端結合臂的封鎖鏈(locker)一起混合溶于Tris-HCl緩沖液中，在95℃水浴中加熱5min后取出置于冰上再孵育15min，即可得到雙鏈結構的D-L；

(2)將步驟(1)中的1體積的Y0(G0)先與3體積的Y1在室溫下孵育3h得到G1，再加入6體積的Y2繼續孵育3h得到G2，最后加入6體積的D-L和6體積的MB再孵育3h得到G3，即Y型分支DNA納米步行機器。

3.根據權利要求2所述的Y型分支DNA納米步行機器，其特征在于：所述步驟(1)中Y0a的序列為5’-GACCGATGGATGACCTGTCTGCCTAATGTGCGTCGTAAG-3’；Y0b的序列為5’-GACCGATGGATGACTTACGACGCACAAGGAGATCATGAG-3’；Y0c的序列為5’-GACCGATGGATGACTCATGATCTCCTTTAGGCAGACAGG-3’；Y1a的序列為5’-GAAGCCACTCTGACCTGTCTGCCTAATGTGCGTCGTAAG-3’；Y1b的序列為5’-GGAAGCCACTCTGACTTACGACGCACAAGGAGATCATGAG-3’；Y1c的序列為5’-TCATCCATCGGTCCTCATGATCTCCTTTAGGCAGACAGG-3’；Y2a的序列為5’-GACACACTGAGGTCCTGTCTGCCTAATGTGCGTCGTAAG-3’；Y2b的序列為5’-GCTGTCATCGGTCACTTACGACGCACAAGGAGATCATGAG-3’；Y2c的序列為5’-TCAGAGTGGCTTCCTCATGATCTCCTTTAGGCAGACAGG-3’；Dz-7的序列為5’-ACCTCAGTGTGTC(T)40TCAGACTGATGTTGATCTCTTCTCCGAGCCGGTCGAAATAGTGC-3’；locker的序列為5’-AAGAGATCAACATCAGTCTGATAAGCTA-3’。Tris-HCl緩沖液為20mM Tris-HCl、300mMNaCl、5mM MgCl₂、pH 8.3。

4.根據權利要求2所述的Y型分支DNA納米步行機器的制備方法，其特征在于：將每種Yn對應的三條基底鏈各取4μL原液(100μM)加到8μL Tris-HCl緩沖液中，混勻后分別在95℃水浴中加熱5min后緩慢冷卻至室溫，即得到20μM的Yn儲備液。取2μL Dz-7原液和2μL locker原液，一起混合溶于6μLTris-HCl緩沖液中，在95℃水浴中加熱5min后取出置于冰上再孵育15min，即可得到雙鏈結構的D-L和發夾型MB。

5.根據權利要求2所述的Y型分支DNA納米步行機器的制備方法，其特征在于：首先取1μLY0和3μLY1儲備液，溶于8μLTris-HCl緩沖液中，室溫下震蕩孵育2h得到G1；然后加入6μLY2儲備液，繼續震蕩孵育3h得到G2；最后分別各取6μL的D-L和6μL的MB加入反應液，繼續反應3h。最后得到實驗所用的濃度為2/3μM的1:1型的G3。

6.權利要求1所述的Y型分支DNA納米步行機器在活細胞或凋亡細胞成像中的應用。